轴压比系数对无粘结部分预应力扁梁节点抗震性能影响研究

论文摘要

近年来,无粘结部分预应力混凝土扁梁结构由于可有效地降低层高和建筑总高,减小地震作用产生的结构内力,节省结构造价而得到了广泛的应用。而目前对于这种结构形式的抗震研究工作还不完善。本文的工作主要包括以下内容:结合国内外关于轴压比对于柱、节点抗震性能影响的研究,讨论轴压比系数对无粘结部分预应力混凝土扁梁节点抗剪承载力、耗能、位移延性等方面的影响;对三个相同预应力度扁梁中节点进行不同轴压比条件下的拟静力实验,通过实验的方式研究轴压比系数对于扁梁节点抗剪、滞回、位移延性方面性能的影响;应用有限元分析程序,对扁梁节点进行非线形的单向荷载受力分析,模拟节点从开裂—屈服—破坏的过程。通过以上分析,文章得出以下一些结论:（1）在0.1～0.5范围内时,轴压比系数对于扁梁节点的滞回耗能的影响是有利的,且延性方面也能够满足抗震性能的要求。（2）轴压比大小从0.3～0.5时,节点的耗能随着位移的增加而显著增大,耗能能力显著提高。（3）由于轴压力的存在,使节点的正向（初始加载方向）加载的刚度明显要低于反向加载的刚度。（4）轴压力的大小对于无粘结预应力筋的应力增长基本上没有影响,且预应力筋的实际应力增量小于按规程（JGJ/92-93）计算所得的应力增量。（5）利用大型有限元程序分析模拟复杂的节点受力情况,是可行和有效的。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 无粘结预应力扁梁结构
• 1.2 预应力结构的抗震
• 1.3 无粘结预应力扁梁节点抗震研究的现状
• 1.4 本文的工作
• 第二章 无粘结预应力扁梁节点抗震研究
• 2.1 框架节点核芯区的受力过程
• 2.2 框架节点的受力机理
• 2.3 框架节点的变形
• 2.4 扁梁节点的受力研究
• 2.5 混凝土结构的延性抗震思路
• 2.6 轴压比系数对框架节点抗震性能的影响
• 2.6.1 规范中关于轴压比对节点抗震能力影响的考虑
• 2.6.2 轴压比系数对普通框架节点抗震性能的影响研究
• 2.6.3 梁筋粘结退化对节点抗震性能的影响研究
• 2.6.4 轴压比系数对预应力框架节点抗震性能的影响研究
• 2.6.5 轴压比系数对预应力扁梁节点抗震性能的影响研究
• 2.7 小结
• 第三章 扁梁柱节点的试验研究
• 3.1 试验目的
• 3.2 试验概况
• 3.2.1 试件设计的原则
• 3.2.2 节点试件的边界条件
• 3.2.3 试验参变量的选择以及试件数量的确定
• 3.2.4 试件几何尺寸、材料选用及配筋情况
• 3.2.5 材料的力学性能
• 3.3 试验方案、加载装置及加载方法
• 3.3.1 试验方案
• 3.3.2 加载制度
• 3.4 量测内容及量测方法
• 3.4.1 量测内容
• 3.4.2 量测方法及测点布置
• 3.5 试验现象描述
• 3.6 试验结果分析
• 3.6.1 滞回曲线
• 3.6.2 骨架曲线
• 3.6.3 刚度退化
• 3.6.4 耗能能力
• 3.6.5 延性
• 3.6.6 预应力筋应力增量
• 3.6.7 非预应力钢筋应变
• 3.7 小结
• 第四章 扁梁节点的有限元分析
• 4.1 对扁梁节点进行非线性有限元分析的目的
• 4.2 扁梁节点的有限元建模
• 4.2.1 建模思路
• 4.2.2 几何模型的建立
• 4.2.3 材料的各项参数
• 4.3 有限元分析结果与试验结果比较
• 4.3.1 骨架曲线比较
• 4.3.2 预应力筋应力增量比较
• 4.3.3 混凝土开裂与塑性变形比较
• 4.4 结论
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历